铁路有砟轨道增建二线铺架施工组织技术探究

2014-12-11沈韫

中国科技纵横 2014年24期

关键词：铺架铺轨双线

沈韫

(中国中铁四局集团有限公司第八工程分公司,安徽合肥 230041)

铁路有砟轨道增建二线铺架施工组织技术探究

沈韫

(中国中铁四局集团有限公司第八工程分公司,安徽合肥 230041)

我国铁路建设常采用分期投资及双线单建的方法,先建设单线并投入运营,经过一段时间筹集资金后,再增建二线。合理的施工组织,确保既有铁路行车安全,是铁路增二线的施工红线。本文以集通铁路复线工程为例,对铁路有砟轨道增建二线铺架施工中,施工部署、既有线改造、绕行段铺架等施工组织进行了技术探究。

铁路增建二线铺架施工组织技术探究

我国铁路建设常采用双线单建的方法,前期先建立一条线路投入使用,条件具备后,再进行二线的修建,以此减少前期投资负担,确保铁路建设的整体质量。而在铁路增二线铺架施工中面临着较多影响既有线行车安全的问题。通过合理的施工组织,确保既有铁路行车安全,具有重要意义。本文结合集通复线铺架工程,对铁路有砟轨道增建二线铺架施工中,施工部署、既有线改造、绕行段铺架等施工组织进行了技术探究。

1 工程概况

改建铁路集宁至通辽线扩能改造工程大板至林东段和林东至查布嘎段站前工程JTZQ-2标段位于内蒙古自治区赤峰市境内,管段经过巴林右旗、巴林左旗、阿鲁科尔沁旗三个旗(县),起自大板站K600+000,自西向东至标段终点查布嘎站站外K762+000。标段内共计16座既有车站(线路所)需要在施工中进行改扩建或封闭施工,无新建车站。既有线全长162．332km,扩能改造后全长160．883。

集通复线设计为国铁I级；正线数目为双线；增建第二线及既有线改线地段采用60kg/m(U75v)重型轨道,按一次铺设区间无缝线路设计；正线轨道采用碎石道床；设计行车速度:k708+800～k739+200提速至160km/h,其余地段120km/h,个别地段限速100km/h；线间距:速度目标值160km/h地段4．2米,速度目标值120km/h地段4米；最小曲线半径:160km/h地段:一般2000m,困难1600m；120km/h地段:一般1200m,困难800m； 100km/h地段:一般800m,困难600m；限制坡度:6‰。铺架主要工程数量:正线铺轨224．78km； T梁架设202单线孔。

集通复线施工后,既有线为右线,增建二线为左线。

图3.4 双线绕行段示意图

图3.7 铺架设备过站示意图

图3.8 临时停车线示意图

2 施工部署

该铺架工程中,双线绕行47．528km,占线路总长的29．54%,左线单绕1．415km,占线路总长的0．88%,沿既有线左侧增二线108．94km,占线路总长的67．72%,沿既有线右侧增二线3km,占线路总长的1．86%。

工程总体线路穿行于内蒙古高原中东部,地形开阔平坦,沿线均为牧民生活区,人烟稀少,沿途城镇分布稀疏,地表水不发育,电力资源丰富,与既有集通铁路东西向平行公路省际大通道、G303、G305国道、S205省道,公路交通相对便利。

该工程采用机械铺架存在以下难点:(1)小间距铺架,铺架设备侵限；(2)工程线养护不到位导致工程列车掉道,危及既有线行车；(3)全标段范围内车站均为既有车站,铺架设备过既有站对既有运输干扰大；(4)既有车站运输作业紧张,铺架工程车辆调车、存车困难,对既有线行车干扰大；(5)铺架施工被绕行段、既有站场等切割成若干段,运输通道无法保持连续贯通。

该工程采用人工铺轨有以下优点:(1)地势平坦,公路交通条件好,轨料公路运输便捷。(2)最大化避开铁路运输,采取公路运输,可以同时开展多个作业面,施工总进度可自由调控。(3)大型铺轨设备减少,对既有线干扰小,且设备过站问题减少并可暂时不做考虑。(4)无铺轨设备对既有线的侵限影响。(5)铺轨基地可不设轨排拼装场,能减少铺轨基地投入。

综上所述,统筹考虑,本铺架工程采用人工铺轨、机械架梁完成施工。

2.1 管理机构及劳动力配置

成立项目经理部进行施工管理、现场协调和指挥。经理部设5部两室:工程部、安质部、工经部、物机部、财务部、综合办公室、试验室；下设8个施工队:2个铺轨队、 1个运输队、2个工务队、1个焊轨队、1个综合施工队、1个站改队、1个架桥队。

2.2 铺架基地选址及布置

铺架基地应选择靠近能办理货物交接的既有车站附近,并应具备接入临时便线的条件,地势平坦,土建工程任务量较少,方便设置铺架基地。基地应靠近新建线一侧,减少运输进出对既有线的切割。结合人工铺轨为主的施工安排,考虑沿线轨料运输运距,基地可择优选择靠近铺架范围的中点附近。

铺架基地布置应设长轨存放区、轨料及桥梁存放区、机车整备区、装卸线、调车线等,满足长轨、短轨、轨枕、岔料、桥梁、工机具、铺架设备等存放要求,并满足装卸、调车作业任务,满足公路、铁路两种形式的轨料、桥梁集散作业。有条件时,道砟存放场也可设在铺架基地内。

2.3 铺架施工安排

(1)铺轨总体施工。增二线铺轨采取人工铺轨,针对标段增建二线施工中存在的并行、绕行等特点,铺轨共采取三种方式:①增二线并行地段,利用既有线途卸长钢轨,人工铺设长钢轨,行成无缝线路；②单线绕行段；采用“换铺法”,人工铺设25m标准轨排,线路联通后,运输长钢轨至作业地段人工换铺长钢轨；③双线绕行段,右线采用“换铺法”,人工铺设25m标准轨排,线路开通后,通过既有线运输长钢轨至作业地段人工换铺长钢轨；左线在右线开通后,通过既有线途卸长钢轨,人工铺长钢轨。

(2)架梁施工。在增二线铺轨到达前,完成新建桥梁的架设,在道路便利的地方利用公路运输桥梁,道路不便利地方利用既有线运输桥梁,12m-16m梁主要采用汽车吊架设,24m和32m桥梁主要采用DJ168型公铁两用架桥机架设。

(3)既有线施工。主要涉及既有线施工的工程为:既有线改造、线路拨接、长轨途卸、既有线换铺长轨、既有线运梁、临近既有线或跨既有线架梁、区间无缝线路、大机整道等,需要安排封锁施工。

3 增二线施工组织重点

增二线铺架施工组织重点主要为站场改造、既有线改线(坡)、增二线铺轨、双线绕行段铺轨、桥梁架设、工程线养护、铺架设备过站、临时调(停)车等。

3.1 站场改造施工

站场改造施工遵循“先新建后改建,先接通后拆除”的原则,优先改造铺架基地站,为铺架基地形成接轨条件,再按照铺架组织顺序,对沿线各站实施改造施工,保证铺架到达前完成大部分咽喉区改造施工,打通铺架过站通道,站场改造中,道岔铺设分人工预铺法和道岔插铺法。与既有线不发生干扰的改建车站道岔采用人工预铺法,在铺轨到达前,利用汽车将岔料运至道岔位置,人工配合汽车吊直接在设计岔位处铺设,铺轨到达后与线路连接；与既有线有干扰的道岔施工,采用插铺法,在岔位边预组装后,封锁要点,采用架设走行轨,人工推入道岔位置进行插铺。

3.2 既有线改线(坡)施工

因新增二线的线路设计标准提高,需要对部分既有线地段进行改建施工,以满足新的线路平纵断面设计标准,具体可分为曲线改线和改坡两种情况,均采取人工铺轨方式进行施工,利用既有线或施工便道将施工所需材料运输至施工现场,通过要点封锁的方式,根据改线距离和改坡高度采取不同的施工方案。(1)改线在0．3m以内时,采用松动扣件、直接改拨就位；改线在0．3m-2．6m范围内时,采用松开两端接头,人工拨移或轨道下放滑轨平车的方法改移就位；改线在2．6m以上时,直接原位铺设,在两端接轨处采用偏铺的方式,上碴整道,达到开通标准后,拨移既有线,连通新线。人工配合小型捣固机,通过补砟、整道等工序使改建线路达到运营条件后开通线路。

(2)道砟改坡地段施工时,采用人工配合小型机械,通过要点封锁直接进行起道或落道施工；路基改坡地段施工时,在不影响既有线运营的情况下,在改坡地段一侧新建临时便道,通过插入临时道岔或直接拨接的方式将便线代替既有改建线路进行运营,联通便线后封闭改建地段进行改坡施工。

根据既有线改建地段的长度,多次进行要点施工,要点施工后,限速25km慢行,直至全部改造完成后,方可恢复正常速度行驶。

为了最大限度的减少封闭线路时间或减少封锁要点次数,减少对行车的干扰,采取封锁要点优化措施:①一点多用:在区段申请一个封锁点,施工前进行精心组织,将在该区间不同封锁施工安排在同一个封锁点同时进行。②找“点”用:为了避免干扰运输,创造封锁点进行施工。③提高“点”的利用率:用同样的封锁点干出更多的工作量。

3.3 增二线铺轨

增二线并行地段,利用公路及施工便道运输轨枕及扣件至施工地点,汽车吊和铲车配合卸料,人工散枕；利用既有线途卸长钢轨,人工直接铺设长钢轨行成无缝线路。

3.4 双线绕行段铺轨

在双线右绕地段,增二线横跨既有线,为不影响既有线的运营,必须首先施工开通双线右绕段右线线路,完成既有线改移,之后再施工左线。

双线左绕地段,双线不跨越既有线,可同步施工。

在绕行线路同既有线线间距大于2．6m不影响既有线运输地段采用原位铺设,在影响既有线地段采用偏铺法施工,原位铺设地段上砟整道,达到线路开通条件后,封锁要点施工,拨移偏铺段轨道,连通既有线,补砟整道,开通绕线段右线,拆除既有线路。线路开通后,利用天窗点通过开通的新线途卸长钢轨,进行长轨换铺。

增二线利用既有线途卸长钢轨,采用人工直接铺设长钢轨。

双线绕行段示意图见图3．4。

3.5 桥梁架设

桥梁架设主要采取2种架梁方式:

(1)汽车吊架梁。对于公路和便道条件比较好的地段,利用公路及施工便道采用平板车运输至施工现场,利用汽车吊架梁；对于公路和便道条件比较差的地段,利用既有线运输至施工地点,通过吊车卸至桥下存放,然后通过汽车吊架梁,此方式主要用于12m和16m桥梁架设。

(2)架桥机架梁。经现场勘测,施工环境复杂,地理条件恶劣,如施工便道崎岖曲折,施工现场空间不满足汽车吊大臂操作条件等因素,不适合采用汽车吊进行架梁时,考虑采用架桥机架梁。待增二线成型后通过增二线,把桥梁运至施工现场后,利用DJ168公铁两用架桥机进行桥梁架设。

3.6 工程线养护

为确保增建二线铺架时工程列车运行安全,不影响邻线既有线运输安全,要把工程线养护作为一项铺轨后的重点工作来进行,制定严格的管理制度,在铺轨通过后,工务队要及时跟进进行补碴整道作业,从铺轨作业点开始,其后一定范围划分不同的作业区域,分别明确其线路质量标准和对应的限制行车速度,并逐级、分阶梯提速,坚决杜绝出现工程线掉道现象。

根据集通公司内集铁建设[2010]358号文铁路传真电报的要求,规定了工程线放行列车有关条件,其中对“轨道水平、高低、轨向、道碴饱满程度”等几项指标要求标准十分严格,较新线中工程线养护的标准高出不少,且需经过建设单位、工务段、施工单位现场核查后方可放行,逐步进行阶梯提速。

3.7 铺架设备过站

为了保证既有线的运输能力,在施工过程中不影响车站的使用功能,需要解决铺架设备的过站问题,封闭车站及临时线路所在铺架通过前宜提前封闭,将其站线作为工程线使用,如不能全部封闭,侧需在各车站到发线两端各增设一组临时道岔及脱轨器,并纳入车站连锁的方式解决过站问题,增设道岔型号应不低于既有车站到发线连接正线的道岔型号,改建车站可通过增二线要点通过。铺架设备过站示意图见图3．7。

3.8 临时调(停)车线设置

在施工过程中,为了缓解施工中工程列车运行及避让问题,在不影响既有线运营的前提下,在区间双线左绕地段设立临时调(停)车线,为了方便绕行段的施工,减少后期施工的工程量,调(停)车线长度按照无缝线路的配轨设计来设置。具体长度根据各绕行线长度确定,在临时调(停)车线两端连接增二线部位,各插入1组临时道岔,道岔可利用车站站改中拆除的既有道岔。临时调(停)车线示意图见图3．8。